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1、TEAPO鋁質鋁質電解電容器簡介電解電容器簡介TEAPO電容器又稱容電器或儲電器(是一種用來儲存電荷的元件,簡稱電容(英文 Capacitors) 用字母“C”代替 ,其結構用兩片金屬,中間隔以絕緣體或介質即組合電 容器。因其種類很多, 依其使用之材料、製造方法、功能之不同分為電解電容器、紙質電容器、油質電容器、雲母電容器等種類。1.1.電電 容容 器器 概概 述述TEAPOCapacitanceCapacitance：靜電容量：靜電容量電解電容器的靜電容量是依據JIS的規定，在120Hz的 交流紋波電流所測之值，也是表示該電容器能儲存電能的 能力，其計算公式：Q Q( (庫倫庫倫)=C()=
2、C(法拉法拉)*V()*V(伏特伏特) )在長時間使用中，有漸增及漸減兩種現象；漸增是氧 化皮膜被電解質溶解而減少厚度之現象；漸減則是電解質 中的水份蒸發後，電解質的粘度及電阻增加而發生的一種 現象:靜電容量在溫度低時，電容量會減少，高時會增加 ，而在頻率高的時候，容值是呈減少現象。2.2.電電 容容 器器 特特 性性TEAPO x S C = K x 10 ( uF ) d電容器其電容量與電極的有效相對面積S成正比與電 極間的距離d成反比 ; 而公式如下 :誘電体(介質)誘電率()最小厚度 (m)空氣1 聚丙稀塑膠薄膜 2.24聚乙酯塑膠薄膜3.21雲母6-8115鋁氧化膜100.01 钽氧
3、化膜10-300.01 陶瓷鈦酸膜5-12025 鈦酸鋇膜1500-5000025:誘電體之誘電率S :電極的表面積d :兩極間的距離K : 設計常數-6-62.2.電電 容容 器器 特特 性性TEAPOTan(Tan(損失角正接損失角正接) or D.F() or D.F(散逸因素散逸因素) )電解電容器於充電時，其負電荷經由陰極及電解液傳至氧化皮膜電解電容器於充電時，其負電荷經由陰極及電解液傳至氧化皮膜 之表面，因內部的各種電阻係數影響，會造成電能損失的現象。電解之表面，因內部的各種電阻係數影響，會造成電能損失的現象。電解 電容器由其結構所形成的等效電阻係數大致如下所示：電容器由其結構所形
4、成的等效電阻係數大致如下所示：C1：陽極酸化皮膜的靜電容量。 C2：陰極箔的靜電容量。R1：端子及電極的阻抗。 R2：陽極酸化皮膜的並列等效阻抗。R3：電解液之阻抗。 L：端子嵌釘於電極捲繞後所產生之電感。其公式：D.F = CR x 100% = Tanx 100% = 2ff = 120HzC=容量(F)R=E.S.R ()2.2.電電 容容 器器 特特 性性TEAPO電解電容器D.F愈大時，損失的電能亦大，這將使電 容本身發熱，有時為了降低損失，會選用低阻系的電解 液，但是這種電阻係數愈低的電解液，對這無氧化膜保 護的陰級箔之腐蝕性也就愈強，所以選用時需注意考量 。 又從公式中也可以注意
5、到頻率亦有所關聯：D.F = CR x 100% =2f CR x 100%當頻率上升時，發熱量增加，D.F也就增大，如此假若 電容器的散熱量小時，則終必造成惡性循環，而破壞了 電容器，有時也會使通過的信號衰減。而又以溫度層面 來看，在常溫域內呈現最低值，在低溫域中就呈急增狀 態，而在高溫域中呈微增。2.2.電電 容容 器器 特特 性性TEAPOEquivalent series resistance(E.S.R)Equivalent series resistance(E.S.R)等效串聯電阻：等效串聯電阻：等效串聯電阻是由導線，電解質及介電損失等形成； 其它形成之因素包含鋁箔長度，表面積，
6、電解紙厚度， 密度，電解液，之含量及電阻係數等等。 其公式：E.S.R(120Hz) = =Leakage CurrentLeakage Current洩漏電流：洩漏電流：當電解電容施加直流電壓，最初會流通相當大之電流 ，然後隨時間的經過，其電流會有指數性的減少，經過 相當時間電流就會到一個常值；初期的大電流是以含有 充電電流的皮膜修復用離子電流為主，而終期的定常值 是流過皮膜缺陷部份的電子電流，即稱為洩漏電流。TanTanCCTanTan2f C2f C2.2.電電 容容 器器 特特 性性TEAPO受外加電壓大小與溫度變化，亦是一項影響洩漏電流的重要因素：2.2.電電 容容 器器 特特 性性
7、1、電容器基本使用材料如下：鋁箔、導針、電解紙、電解液、膠蓋(封口橡皮) 、鋁殼、膠管(套管) 2、電容器實體（如下圖）：3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹3. 3. 鋁箔鋁箔（Aluminum FoilAluminum Foil） 主要來源地： 日本、義大利、美國、法國、其次現在中國 、台灣等地區 也有多家鋁箔製造廠商，亦有外商投資，鋁箔是電解電容器 最主要的材料，它分正極箔與負極箔，兩大類都是原箔（或 稱素箔）加工而來，參考如下：3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹a. 腐蝕箔（電蝕箔）：腐蝕箔是由原箔經腐蝕處理而來，其 腐蝕處理的目的是增加原箔的表面積，電容器之
8、電容量與鋁箔之表面積成正比。是在同一尺寸之鋁箔經腐蝕處理使其成為凹凸不平之表面，以增加其表面積，如圖所示：3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹b. 負極鋁箔：即有極性電解電容器用的負極鋁箔，原箔經腐蝕處理後的負極箔均可當作負極用，其負箔的純度較正箔低且比正極箔薄。c. 化成處理（Forming）：化成的目的是在原箔或腐蝕箔的利用化學藥品表面，與直流電源起電解作用使附著一層氧化皮膜。d. 正極鋁箔：原箔或腐蝕箔經化成處理後，就稱為化成箔專給正極使用。3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹4 4、導針：、導針：a. 引線是鋁箔與電子迴路中焊錫用橋樑，簡單的說，就是利用端子將鋁
9、箔的電容量引導到外面以供使用；它分正負極，以CP線的長度來分正負，較長者為正，較短者為負，正負材質相同，僅是長短之分而已。如圖所示：A：極板 B：鋁梗 C：焊接點 D：倒腳部 E：引線 F：R部3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹5 5、電解紙、電解紙：是製程捲繞用來隔離正負箔，以避免短路，但主要功能是 製程含浸時用來吸收電解液，使電解液能均勻的附著于鋁箔表 面，目前市面上所用電解紙厚度有 15100m不等，密度每 立方厘米為0.350.85克 ，吸水度為每分鐘770毫米，一般高 壓產品所選用電解紙密度較密，大約都選用0.85克之電解紙且 抗拉力強。 備註： a.電解紙主要來源地是
10、日本、西德等國家。 b. 電解紙的長度、寬度一定比鋁箔寬、長且具有絕緣作用。 6 6、電解液（含浸液）、電解液（含浸液）：電解液（含浸液）是由多種化學藥品調合而成，用來含浸 素子，它和 鋁箔同等重要，對於電容器的特性和耐候性，有 其絕對重要性，簡單的說，如果素子沒有含浸電解液，則無法 完全發揮電容器之主要作用。3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹7.7.膠蓋又名迫緊（膠蓋又名迫緊（PakingPaking）：封口橡皮是由天然橡膠或合成橡膠做成的，合成橡膠又分 為 IIR及EPT兩種材質，IIR的硬度是78+3， EPT的硬度是75+3 ， 其功能是電容器的封口處有密封 作用，膠蓋直
11、徑介於3.54.1 之間，它適用於S型系列產品。 8. 8. 鋁殼鋁殼：盛裝電容體（素子）的容器，它是由含鋁量99.2 以上的圓立體形鋁粒經沖壓而成的中空底滿的物体稱為鋁殼，它分為 防爆型鋁殼與非防爆型鋁殼兩種，尺寸從 3X578X110都有， 電容器之規格（Size）相當於鋁殼之DXL（mm）。9. 9. 膠管又稱套管（膠管又稱套管（SleeveSleeve）：膠管是以PVC材質製成之中空管狀物，其特性是遇熱即縮，用於套在裸品電容器上並印刷公司商標、系列、品名、極性、 週期 、適用溫度、產地等。 3.3.電電 容容 器器 材材 料料 介介 紹紹Lead Wire ( 導線 ) Seal Ru
12、bber ( 封口橡皮 ) Anode Foil ( 陽極鋁箔 )Electrolytic Paper ( 電解紙 )Aluminum Case ( 鋁殼 )Cathode Foil ( 陰極鋁箔 )Sleeve ( 套管 )Electrolyte ( 電解液). .電解電容器結構及材料電解電容器結構及材料 化成鋁箔Agingmachine+嵌釘捲繞裁切封口裝配含浸套膠管測試充電打彈帶 剪腳 /曲腳 /長腳. . . .-.-+- + X-ray+ X-ray 檢驗檢驗+ X-ray+ X-ray 檢驗檢驗. .電解電容器製程電解電容器製程嵌釘工程鋁箔裁箔工程1.接觸抵抗 2.花朵展開 3.嵌
13、釘捲繞匹配 4.捲繞機的保養1.鋁箔長寬.毛刺控管 2.裁切刀具控管.更換頻度 3.裁箔機的保養維修. .電解電容器製程電解電容器製程1.電解液確認-每天由IPQC負責 2.(電導度 火花電壓 PH值)3.含浸時間及真空度確認1.X-Ray 檢查2.素子尺寸3.機台的保養4.機台狀況(捲繞張力及速度)含浸工程捲繞工程. .電解電容器製程電解電容器製程洗滌工程素子裝配工程1.封口束腰長度2.X-Ray 確認(內部結構)3.T-C Short Test4.裝備機台維護保養1.第一道加溫清洗(1% 中性清 潔劑洗滌)2.85 / 1 hours to dry3.針對PET套管為保證烘乾增 加了時間.
14、 .電解電容器製程電解電容器製程Aging工程套管工程Aging 條件設定管制(電壓、 電流 、溫度、 時間 )1.特性確認Cap、 DF、 LC、 E.S.R (For Low E.S.R) 2.Aging機的維護與保養1.極性2.長度3.加熱4.穿套角度確認. .電解電容器製程電解電容器製程剪腳品包裝工程彈帶品包裝工程1.電容器特性與引腳成型確認2.極性、T-T、T-C短路確認1.電容器編帶確認 (引腳高度、 腳距、容量)2.編帶強度及孔徑. .電解電容器製程電解電容器製程成品外觀檢查工程1.1.外觀確認外觀確認 2.2.標籤標籤, Bar-code, Bar-code. .電解電容器製程
15、電解電容器製程最終入庫檢查成績表重點：電器特性、外觀尺寸 確認、出貨檢驗檢驗單位：OQC. .電解電容器製程電解電容器製程TEAPONoTest ConditionTest instrumentCap頻率:120HZ 電壓:500mvLCR MeterDF頻率:120HZ 電壓:500mvLCR MeterLC電壓：WV 充電時間：120秒LC MeterESR頻率：100KHz 電壓500mvLCR Meter. . 電解電容器的測試電解電容器的測試TEAPOElectrolytic capacitors reliability test procedures and Requirement
16、 A: This is a summary of reliability test procedures and requirements for TEAPO electrolytic capacitors. No Item Standard Conditions of test Performance 1Robustness of terminations: Test (uA) tensile IEC-Publ 68-2-21 JIS C5102 C5141 Table 11 A: The value of force applied No leakage of electrolyte or other visi
